Fenyletanoidové glykozidy Cistanche Tubulosa indukujú apoptózu v bunkách hepatocelulárneho karcinómu H22 prostredníctvom vonkajších aj vnútorných signálnych dráh
Mar 15, 2022
Ďalšie informácie:{0}}
Pengfei Yuan1 a kol
Abstraktné
Pozadie: Cistanche tubulosa(Schenk) R. Wight je tradičná čínska medicína, ktorá parazituje na koreňoch rastliny Tamarix a používala sa na liečbu mužskej impotencie, sterility, telesnej slabosti a ako tonikum. Jeho protinádorový účinok na hepatocelulárny karcinóm je však stále v nedohľadne. Tu sme skúmali protinádorový účinokCistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy(CTPG) na bunkách hepatocelulárneho karcinómu H22 in vitro aj in vivo a jeho mechanizmy.
Metódy:Morfológia, životaschopnosť,apoptózabunkový cyklus a mitochondriálny membránový potenciál (Aψm) buniek H22 sa analyzovali inverznou mikroskopiou, testom MTT a prietokovou cytometriou. Expresia a aktivácia proteínov vapoptózacesty boli detekované Western blotom. Protinádorový účinok in vivo sa hodnotil na modeli nádorových myší založenom na samcoch myší Kunming.
Výsledky:Liečba CTPG významne potlačila rast buniek H22 spôsobom závislým od dávky a času, čo korelovalo so zvýšenýmapoptózaa zastavenie bunkového cyklu vo fázach G0/G1 a G2/M. Okrem toho sa v bunkách H22 ošetrených CTPG pozorovala chromozomálna kondenzácia. Liečba CTPG významne zvýšila pomer Bax/Bcl-2, znížila Δψm a zvýšila uvoľňovanie cytochrómu c. Hladiny štiepenej kaspázy-8 a kaspázy-9 vo vonkajších aj vnútorných signálnych dráhach boli významne zvýšené, čo následne aktivovalo kaspázu-7 a-3 na štiepenie PARP. Nakoniec CTPG inhiboval rast buniek H22 u myší a zlepšil mieru prežitia nádorových myší.
Závery: Tieto výsledky naznačujú, že CTPG potláčal rast buniek H22 prostredníctvom vonkajšieho aj vnútornéhoapoptózacesty.
Kľúčové slová: Cistanche tubulosa, Fenyletanoidové glykozidy, Apoptóza, Signálna dráha, model myši s nádorom
Kliknite na organické fenyletanoidové glykozidy Cistanche tubulosa
Pozadie
Rakovina pečene sa celosvetovo umiestnila na šiestom mieste v incidencii rakoviny a štvrtom v úmrtnosti na rakovinu. Okrem toho sa umiestnil na štvrtom mieste v incidencii rakoviny a na prvom mieste v úmrtnosti na rakovinu v krajinách s nízkym sociodemografickým indexom [1]. V Číne je rakovina pečene treťou najčastejšou príčinou úmrtí súvisiacich s rakovinou v roku 2015 [2]. Viac ako 90 percent primárnych karcinómov pečene vo svete tvorí hepatocelulárny karcinóm (HCC) [3]. V súčasnosti je hlavnou možnosťou liečby HCC resekcia pečene. Menej ako 30 percent pacientov s HCC však splnilo kritériá kuratívnej resekcie pečene a celková miera 5-ročného prežitia je stále taká nízka ako 35-50 percent v dôsledku vysokej miery recidívy [4, 5] . Dostupnosť možností liečby pre pacientov so stredne pokročilým až pokročilým HCC je veľmi obmedzená. Sorafenib, molekulárne cielený liek, bol schválený FDA ako liečba prvej línie pre pokročilú HCC. Sorafenib však predlžuje len asi 3 mesiace prežívania a miera odpovede je nižšia ako 4 percentá [6, 7]. Je naliehavé vyvinúť nové lieky alebo stratégie proti HCC.
Tradičná čínska medicína (TCM) samotná alebo v kombinácii s inými stratégiami bola použitá na liečbu HCC a preukázala klinické výhody vrátane predĺženého času prežitia, zlepšenia kvality života, zníženia nežiaducich reakcií atď. [8, 9]. Cistanche, druh TČM, má rôzne biologické funkcie, ako sú antioxidačné, protizápalové, proti starnutiu a neuroprotekcia [10, 11].Fenyletanoidové glykozidysa považujú za hlavné aktívne zložky Cistanche, ktoré majú rôzne aktivity vrátane antioxidačnej, protizápalovej, hepatoprotekcie a neuroprotekcie [12–15]. Naša skupina to oznámilaCistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy(CTPG) môže vyvolaťapoptózav bunkách melanómu B16-F10 a inhibujú rast nádorov u myší [16]. V tejto štúdii sme merali protinádorový účinok CTPG na bunky HCC H22 in vitro aj in vivo a skúmali sme jeho mechanizmy. Zistili sme, že CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)vyvolanéapoptózav bunkách H22 prostredníctvom vonkajších aj vnútorných signálnych dráh a potlačil rast nádorov H22 u myší.
Metódy
Bunková línia
Bunky myšacieho H22 hepatocelulárneho karcinómu boli získané z Xinjiang Key Laboratory of Biological Resources and Genetic Engineering, Xinjiang University (Urumqi, Xinjiang, Čína) a kultivované v médiu RPMI 1640 (Gibco) doplnenom 100 U/ml penicilínu a 100 ug/ml. streptomycín a 10 percent tepelne inaktivované fetálne hovädzie sérum (Gibco) pri 37 stupňoch vo vlhkej atmosfére s 5 percentami CO2.
MTT test
CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)bol zakúpený od Hetian Dichen Biotech Co., Ltd. (Hetian, Xinjiang, Čína) a hlavné zlúčeniny CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)boli kvalifikované a kvantifikované pomocou vysokoúčinnej kvapalinovej chromatografie [16]. Životaschopnosť buniek bola hodnotená pomocou 3-(4, 5-dimetyltiazol-2-yl)-2, 5-difenyltetrazoliumbromidu (MTT) (Sigma, St. Louis, MO , USA) test. Bunky H22 sa naočkovali do 96-jamkových doštičiek v hustote 2 x 104 bunky v 100 ul média na jamku a kultivovali sa pri 37 stupňoch. Po 24 hodinách boli bunky ošetrené rôznymi koncentráciami CTPG (0, 100, 200, 300 a 400 ug/ml) alebo 0,3 percenta DMSO (rovnajúce sa koncentrácii 400 ug/ml CTPG) počas 24, 48 a 72 hodín. Po centrifugácii pri 1000 otáčkach za minútu počas 7 minút sa supernatant odstránil a do každej jamky sa pridalo 100 ul roztoku MTT (5 mg/ml v PBS). Doštičky sa inkubovali pri 37 stupňoch počas 4 hodín a pridalo sa 100 ul DMSO, aby sa rozpustili vytvorené kryštály formazanu. Hodnoty OD490 sa detegovali pomocou 96-jamkovej čítačky mikrodoštičiek (Bio-Rad Laboratories, CA, USA). Životaschopnosť buniek sa vypočítala podľa vzorca: Životaschopnosť buniek (v percentách)=(OD ošetrené/ODneošetrené) x 100 percent.
Cystanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy
Detekcia apoptózy
Bunky H22 boli ošetrené rôznymi koncentráciami CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)({{0}}, 100, 200, 300 a 400 ug/ml) alebo 0,3 % DMSO počas 24 hodín a potom zafarbené Annexin VFITC/Propidium jodid (PI)ApoptózaDetekčná súprava (YEASEN, Čína) podľa pokynov výrobcu. Vzorky sa analyzovali prietokovou cytometriou (BD FACSCalibur, USA).
Detekcia mitochondriálneho membránového potenciálu
Bunky H22 boli ošetrené rôznymi koncentráciami CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)(0, 200 a 400 ug/ml) počas 24 hodín a potom zafarbené farbivom JC-1 priepustným pre membránu (Beyotime, Čína) počas 20 minút pri 37 stupňoch. Po dvojnásobnom premytí JC-1 tlmivým roztokom boli vzorky resuspendované v 300 ul JC{10}} tlmivého roztoku a analyzované prietokovou cytometriou (BD FACSCalibur, USA).
Analýza bunkového cyklu
Bunky H22 boli naočkované do 60 mm kultivačných misiek a ošetrené rôznymi koncentráciami CTPG (0, 100,200, 300 a 400 ug/ml) alebo 0,3 percenta DMSO počas 24 hodín . Všetky bunky boli zozbierané a dvakrát premyté PBS. Bunky sa fixovali v 70 percentnom ľadovo studenom etanole pri -20 stupňoch počas 2 hodín a premyli sa dvakrát PBS, potom sa resuspendovali v 300 ul farbiaceho pufra propidium jodid/RNáza (BD Biosciences). Po 10 minútach pri teplote miestnosti sa vzorky odobrali prietokovou cytometriou (BD FACSCalibur, USA) a distribúcia bunkového cyklu sa analyzovala pomocou softvéru ModFit LT 3.0.
fenyletanoidové glykozidyvCistanche tubulosa
Farbenie Hoechst 33 258
Morfologické zmeny bunkových jadier H22 sa analyzovali farbením farbivom Hoechst 33,258, ktoré je priepustné pre DNA. Bunky H22 boli nasadené na 6-jamkovú doštičku v koncentrácii 1 x 105 buniek/jamku v 2 ml média. Po 60- až 70-percentnej konfluencii boli bunky ošetrené CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)(0, 100, 200, 300 a 400 ug/ml) počas 24 hodín. Bunky sa zhromaždili a fixovali 4 percentami ľadovo chladného paraformaldehydu pri 4 stupňoch počas 10 minút. Po premytí PBS sa bunky farbili s Hoechst 33,258 (Beyotime, Čína) pri 4 stupňoch počas 10 minút. Vzorky boli pozorované inverzným fluorescenčným mikroskopom (Nikon Eclipse Ti-E, Japonsko).
Western blot
Anti-kaspáza-3, kaspáza proti štiepeniu-3, Anti-Bcl-2 a anti-Bax boli zakúpené od spoločnosti Beyotime Biotech Co., Ltd. (Shanghai, Čína). Anti-kaspáza-7, anti-štiepenie-kaspáza-7, anti-kaspáza-8, anti-štiepenie-kaspáza-8, anti-kaspáza-9, anti štiepená kaspáza-9, anti-PARP, anti-štiepená PARP, antimyšia IgG-HRP a anti-králičia IgG-HRP boli zakúpené od Cell Signaling Technology. Anti- -aktín bol zakúpený od spoločnosti Beijing ComWin Biotech Co., Ltd. (Peking, Čína).
Bunky H22 boli ošetrené rôznymi koncentráciami CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)({{0}}, 100, 200, 300 a 400 ug/ml) alebo 0,3 percenta DMSO počas 24 hodín. Bunky sa zhromaždili a lýzovali roztokom na lýzu buniek RIPA (Beijing ComWin Biotech Co., Ltd) počas 30 minút na ľade. Vzorky sa odstredili (12,{10}} g počas 15 minút pri 4 stupňoch), aby sa zozbierali supernatanty a koncentrácie proteínov sa merali pomocou súpravy BCA (Thermo Fisher Scientific, USA). Rovnaké množstvo proteínu v každej vzorke sa izolovalo pomocou 12 percent SDS-PAGE a prenieslo sa na PVDF membrány (Biosharp, Čína). Po blokovaní pufrom TBST obsahujúcim 5 percent odtučneného mlieka sa membrány inkubovali so zodpovedajúcimi primárnymi protilátkami a sekundárnymi protilátkami konjugovanými s chrenovou peroxidázou (HRP). Po premytí TBST sa cieľové proteíny detegovali pomocou testovacej súpravy ECL (Beyotime, Čína).
Zvieratá a etické vyhlásenie
Samce myší Kunming vo veku 6-8 týždňov boli zakúpené od Animal Laboratory Center, Xinjiang Medical University (Urumqi, Xinjiang, Čína). Myši boli chované v štandardnom zariadení pre zvieratá s kontrolovanou teplotou a svetelným cyklom na univerzite Xinjiang. Všetky štúdie na zvieratách sa uskutočňovali podľa pokynov Výboru pre starostlivosť o zvieratá a ich používanie na univerzite v Xinjiang. Protokol bol schválený Výborom pre etiku experimentov na zvieratách Kľúčového laboratória biologických zdrojov a genetického inžinierstva v Xinjiang (BRGE-AE001), Univerzita Xinjiang.
Štúdia nádorových myší
Na indukciu nádorového myšacieho modelu sa samcom myší Kunming subkutánne injikovalo 1 x 106 H22 buniek v 100 ul PBS do pravého boku. Po 3 dňoch boli myši náhodne rozdelené do 3 skupín (7 myší/skupina). Kontrolnej skupine bolo podané 0,1 ml DMSO subkutánne okolo nádoru. Skupinám CTPG-200 a CTPG{10}} bola subkutánne podaná injekcia 200 alebo 400 mg/kg CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)v 0,1 ml DMSO okolo nádoru. Myši boli liečené každé 2 dni až do 21 dní. Veľkosti nádorov sa merali pomocou posuvného meradla do 25 dní a objem nádoru sa vypočítal podľa vzorca: objem nádoru (mm3)=(dĺžka x šírka2)/2. Po 25 dňoch sa prežitie nádorových myší monitorovalo každý deň až do konca tejto štúdie.
Štatistická analýza
Štatistická významnosť sa vypočítala jednosmernou analýzou rozptylu medzi liečenými a kontrolnými skupinami. Všetky údaje boli vyjadrené ako priemer ± štandardná odchýlka (SD). p < 0,05="" sa="" považovalo="" za="" štatisticky="">
Výsledky
CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)znížila životaschopnosť buniek H22 in vitro
Aby sa preskúmal protinádorový účinok CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)na HCC boli bunky H22 ošetrené rôznymi koncentráciami CTPG (0, 100, 200, 300 a 400 ug/ml) in vitro. Po 24 hodinách sa morfológia buniek H22 pozorovala pomocou inverzného mikroskopu. Zistili sme, že morfológia buniek H22 sa dramaticky zmenila ošetrením CTPG. So zvyšujúcou sa koncentráciou CTPG sa bunky stali malými a okrúhlymi a počet buniek sa tiež výrazne znížil (obr. 1a). MTT test sa použil na analýzu životaschopnosti buniek H22 po ošetrení CTPG počas 24, 48 a 72 hodín. CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)významne znížili životaschopnosť buniek H22 spôsobom závislým od dávky a času (obr. 1b). CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)pri 300 ug/ml dosiahli najlepšiu inhibičnú rýchlosť (obr. 1c). Hodnoty IC50 CTPG pre bunky H22 sú 236 ug/ml po 24 hodinách a 169,8 ug/ml po 48 hodinách.
CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)indukovala apoptózu v bunkách H22
Skúmať, či je znížená životaschopnosť buniek H22 sprostredkovaná indukciouapoptózaboli bunky H22 ošetrené rôznymi koncentráciami CTPG (0, 100, 200, 300 a 400 ug/ml) počas 24 hodín a zafarbené PI a annexinom V. Výsledky prietokovej cytometrie ukázali, že CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)výrazne vyvolanéapoptózabuniek H22 (vrátane skorých a neskorýchapoptóza) spôsobom závislým od dávky (obr. 2a). Aj keď vysoká dávka CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)tiež významne zvýšila nekrózu buniek H22, nekróza hrá menšiu úlohu pri inhibícii rastu buniek H22 kvôli jej nižšiemu podielu (8,3 percenta) v porovnaní sapoptóza(52,6 percenta). Ďalej boli po CTPG izolované celkové proteíny buniek H22(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)ošetrenie a expresie anti-apoptotického B-bunkového lymfómu 2 (Bcl-2) a proapoptotického BCL-2- asociovaného proteínu X (Bax) boli detegované pomocou Western blotu. Údaje zo skenovania v odtieňoch sivej ukázali, že hladiny expresie Bax a Bcl-2 boli zvýšené a znížené. Pomer Bax/Bcl-2 bol významne zvýšený (obr. 2b). Tieto výsledky naznačujú, že CTPG indukujeapoptózav bunkách H22.
CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)indukuje chromozomálnu kondenzáciu a zastavenie bunkového cyklu v bunkách H22
Uvádza sa, že poškodenie DNA a zastavenie bunkového cyklu vyvolané liekmi môže inhibovať rast nádorových buniek a spôsobiť ichapoptózav nádorových bunkách [17, 18]. Na detekciu morfológie jadier v bunkách H22 po CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)ošetrenia počas 24 hodín boli bunky H22 zafarbené pomocou Hoechst 33,342 a pozorované pomocou inverznej fluorescenčnej mikroskopie. CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)ošetrené bunky vykazovali na dávke závislý nárast jasne kondenzovaného chromatínu jadier, zatiaľ čo neošetrené bunky vykazovali homogénne zafarbené jadrá (obr. 3a). Distribúcia bunkového cyklu v bunkách H22 sa ďalej analyzovala farbením PI po ošetrení CTPG počas 24 hodín. Ako je znázornené na obr. 3b, CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)liečba významne zvýšila podiel buniek G0/G1- a G2/M-fázy a významne znížila podiel buniek S-fázy, čo naznačuje, že CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)indukoval zastavenie fázy G0/G1 a G2/M v bunkách H22. Vysoká dávka CTPG tiež významne zvýšila podiel sub G1 buniek.
CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)znížil potenciál mitochondriálnej membrány a zvýšil uvoľňovanie cytochrómu c
mitochondriálne závislá dráha hrá dôležitú úlohu pri indukciiapoptóza[19, 20]. Zmeny v mitochondriálnom membránovom potenciáli (Δψm) môžu byť
monitorovaný JC-1 farbením v dôsledku JC-1 agregátu (červená fluorescencia) sa môže rozpadnúť na monomér (zelená fluorescencia) so znížením Δψm [21]. Po CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)ošetrenia počas 24 hodín boli bunky H22 zafarbené JC-1 farbivom. Údaje z prietokovej cytometrie ukázali, že červená fluorescencia v kanáli FL-2 a zelená fluorescencia v kanáli FL-1 boli výrazne znížené a zvýšené po CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)liečbe. Podiel PE-FITC plus buniek sa významne zvýšil (obr. 4a), čo naznačuje, že CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)znížil Δψm v bunkách H22. To je v súlade so zvýšeným pomerom Bax/Bcl-2. V dôsledku toho sme pozorovali, že uvoľňovanie cytochrómu c sa významne zvýšilo po CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)liečby (obr. 4b). Tieto výsledky ukázali, že CTPG môže čiastočne indukovaťapoptózav bunkách H22 prostredníctvom mitochondriálne závislej (vnútornej) dráhy.
CTPG aktivoval kaspázovú dráhu a zabránil oprave DNA
Ďalej aktivácia kaspázy indukovaná CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)prostredníctvom vonkajších aj vnútorných signálnych dráh. Po CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)ošetrením počas 24 hodín sa z buniek H22 izolovali celkové proteíny a hladiny pro- a štiepených kaspáz sa detegovali pomocou Western blotu. V porovnaní s neliečenou alebo DMSO kontrolou, CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)liečba významne upregulovala nielen hladinu štiepenej kaspázy-8 (vonkajšia dráha), ale aj hladinu štiepenej kaspázy-9 (vnútorná dráha) (obr. 5). Postupne aktivovaná kaspáza-8 a -9 štiepili downstream prokaspázu-3 a -7, ktoré boli pozorované na Obr. 5. Aktivovaná kaspáza-3 štiepila DNA opravný enzým poly(ADP-ribóza)polymerázy (PARP), aby sa zabránilo oprave DNA a akumulácii poškodenia DNA, ako je pozorované na obr. 3a. Tieto výsledky ukázali, že CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)vyvolanéapoptózav bunkách H22 prostredníctvom vonkajších aj vnútorných signálnych dráh.
CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)potláča rast H22 HCC in vivo a zlepšuje mieru prežitia nádorových myší
Napokon protinádorový účinok CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)na HCC bol hodnotený v modeli nádorových myší, ktorý bol vytvorený subkutánnou injekciou buniek H22. Po 3 dňoch injekcie buniek H22 boli myši s nádorom ošetrené CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)8 krát. Telesná hmotnosť myší a veľkosti nádorov sa monitorovali v uvedených časových bodoch. Ako je znázornené na obr. 6a, telesná hmotnosť myší v každej skupine nemá žiadny významný rozdiel, čo naznačuje, že vybrané dávky CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)nemajú žiadne zjavné vedľajšie účinky. Je zaujímavé, že rast nádoru u myší liečených 200 mg/kg a 400 mg/kg CTPG bol významne inhibovaný (obr. 6b). Okrem toho dve dávky CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)liečba výrazne zlepšila prežitie nádorových myší (3/7, 3/7) v porovnaní s kontrolnou skupinou (0/7) na konci experimentu (obr. 6b). Zistili sme tiež, že CTPG významne zvýšilo proliferáciu splenocytov izolovaných zo samcov myší Kunming spôsobom závislým od dávky (obr. 6c), čo naznačuje, že CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)má imunostimulačný účinok.
Diskusia
TCM sa už dlho používa na liečbu rôznych chorôb vrátane rakoviny. Bolo hlásené, že TCM môže vyvolaťapoptózav rôznych typoch nádorových buniek prostredníctvom vonkajších (sprostredkovaných receptorom smrti) a vnútorných (mitochondriami závislých) signálnych dráh na uplatnenie protinádorových účinkov [22–25]. Tieto dve cesty môžu aktivovať kaspázu-8 a -9 [24, 26]. Tu sme našli CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)významne potlačil rast buniek H22 prostredníctvom indukcie apoptózy a zastavenia bunkového cyklu. Hladiny štiepenej kaspázy-8 a -9 boli výrazne zvýšené pomocou CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)liečby, čo naznačuje, že na indukcii sa podieľali vonkajšie aj vnútorné signálne dráhyapoptóza. Naša predchádzajúca štúdia ukázala, že CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)indukoval apoptózu v bunkách melanómu B16-F10 mitochondriálne závislou dráhou, ktorá zvýšila hladinu štiepenej kaspázy-9, ale nie kaspázy-8 [16]. CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)môže aktivovať odlišné signálne dráhy v rôznych typoch nádorových buniek.
Integrita mitochondriálnej membrány je prísne regulovaná členmi rodiny proteínov BCL-2 vrátane Bax a Bcl{1}} [27, 28]. Pomer Bax k Bcl-2 hrá rozhodujúcu úlohu v mitochondriách závislýchapoptózacesta [29]. V bunkách H22 ošetrených CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy), pomer Bax/Bcl-2 bol významne zvýšený, čo by mohlo spôsobiť zníženie Δψm a uvoľňovanie cytochrómu c pozorované v tejto štúdii. V dôsledku toho bola pro-kaspáza-9 odštiepená a aktivovaná. Nakoniec iniciátori aktívnej kaspázy-8 a -9 aktivovali popravca kaspázy-3, aby štiepil PARP, aby sa zabránilo oprave DNA. Celkovo tieto výsledky naznačujú, že indukoval CTPGapoptózav bunkách H22 prostredníctvom vonkajších aj vnútorných signálnych dráh. V modeli nádorových myší CTPG významne potlačil rast H22 HCC a výrazne zlepšil prežitie nádorových myší. Zaujímavé je, že CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)v závislosti od dávky podporovali proliferáciu splenocytov z myší Kunming, čo je v súlade s našou predchádzajúcou štúdiou [16]. Tieto výsledky naznačujú, že CTPG môže potlačiť rast H22 HCC u myší prostredníctvom priameho protinádorového účinku aj nepriameho posilnenia imunity.
Cistanche tululosaProdukty
Závery
CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)potlačil rast buniek H22 in vitro aj in vivo a vyvolalapoptózav bunkách H22 prostredníctvom vonkajších aj vnútorných signálnych dráh. Tieto údaje naznačujú, že CTPG(Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy)môže byť potenciálnym kandidátom na liečbu HCC.
Skratky
Bax: proteín X spojený s BCL-2-; Bcl-2: B bunkový lymfóm 2; CTPG:Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidy; HCC: hepatocelulárny karcinóm; HRP: chrenová peroxidáza; MTT: 3-(4, 5-dimetyltiazol-2-yl)-2, 5-difenyltetrazóliumbromid; PARP: DNA opravný enzým poly(ADP-ribóza)polymerázy; TČM: tradičná čínska medicína; Δψm: mitochondriálny membránový potenciál
Financovanie
Táto práca bola podporená projektom predstavenia talentov na vysokej úrovni z Ujgurskej autonómnej oblasti Xinjiang pre JL, grantom Čínskej národnej nadácie pre prírodné vedy (31460241) pre JL a doktorandským štartovacím fondom univerzity Xinjiang (BS160261 pre XW a BS150236 pre YL).
Dostupnosť údajov a materiálov
Nespracované údaje pre túto štúdiu sú k dispozícii na primeranú žiadosť príslušnému autorovi.
Príspevky autorov
JL a JL navrhli experimenty. Experimenty vykonali PY, JL, AA a YY. LX, XW a YL analyzovali dáta. PY, JL a JL napísali rukopis. Všetci autori prispeli a schválili konečný rukopis.
Etické schválenie
Štúdiu na zvieratách schválil Výbor pre etiku pokusov na zvieratách Kľúčového laboratória biologických zdrojov a genetického inžinierstva v Xinjiang, Univerzita v Xinjiang
Konkurenčné záujmy
Autori vyhlasujú, že nemajú žiadne konkurenčné záujmy.
Poznámka vydavateľa
Springer Nature zostáva neutrálny, pokiaľ ide o jurisdikčné nároky v publikovaných mapách a inštitucionálnych pridruženiach.
Podrobnosti o autorovi
1Xinjiang Key Laboratory of Biological Resources and Genetic Engineering, College of Life Science and Technology, Xinjiang University, 666 Shengli Road, Urumqi, Xinjiang 830046, Čína.2College of Life Science, Xinjiang Normal University, 102 Xinyi Road, Urumqi 830054, Xinjiang, Čína.3Pridružená nemocnica pre nádory lekárskej univerzity Xinjiang, Urumqi 830011, Čína.
Cistanche tululosaProdukty
Od: 'Cistanche tubulosa fenyletanoidové glykozidyvyvolaťapoptózav bunkách hepatocelulárneho karcinómu H22 prostredníctvom vonkajších aj vnútorných signálnych dráh“ od Pengfei Yuan1 a kol.
---Yuan a kol. BMC Complementary and Alternative Medicine (2018) 18:275 https://doi.org/10.1186/s12906-018-2201-1
Referencie
1. Global Burden of Disease Cancer Collaboration, Fitzmaurice C, Allen C, Barber RM, Barregard L, Bhutta ZA, Brenner H, Dicker DJ, Chimed-Orchir O, Dandona R, et al. Globálny, regionálny a národný výskyt rakoviny, úmrtnosť, stratené roky života, roky prežité so zdravotným postihnutím a roky života prispôsobené zdravotnému postihnutiu pre 32 skupín rakoviny, 1990 až 2015: systematická analýza globálnej záťaže štúdie chorôb. JAMA Oncol. 2017;3:524–48.
2. Chen W, Zheng R, Baade PD, Zhang S, Zeng H, Bray F, Jemal A, Yu XQ, He J.Cancer statistics in China, 2015. CA Cancer J Clin. 2016;66:115–32.3. Európska asociácia pre štúdium pečene, Európska organizácia pre výskum a liečbu rakoviny. Pokyny pre klinickú prax EASL-EORTC: manažment hepatocelulárneho karcinómu. JHepatol. 2012;56:908–43.
4. Roayaie S, Obeidat K, Sposito C, Mariani L, Bhoori S, Pellegrinelli A, Labow D, Llovet JM, Schwartz M, Mazzaferro V. Resekcia hepatocelulárnej rakoviny Menšia alebo rovná 2 cm: výsledky z dvoch západných centier. Hepatológia. 2013;57:1426–35.
5. Ting CT, Cheng YY, Tsai TH. Interakcia bylina-liečivo medzi tradičnou hepatoprotektívnou formuláciou a sorafenibom na hepatotoxicitu, histopatológiu a farmakokinetiku u potkanov. Molekuly. 2017;22:E1034.
6. Llovet JM, Ricci S, Mazzaferro V, Hilgard P, Gane E, Blanc JF, de Oliveira AC, Santoro A, Raoul JL, Forner A a kol. Sorafenib pri pokročilom hepatocelulárnom karcinóme. N Engl J Med. 2008;359:378–90.
7. Cheng AL, Kang YK, Chen Z, Tsao CJ, Qin S, Kim JS, Luo R, Feng J, Ye S, Yang TS a kol. Účinnosť a bezpečnosť sorafenibu u pacientov v ázijsko-pacifickej oblasti s pokročilým hepatocelulárnym karcinómom: randomizovaná, dvojito zaslepená, placebom kontrolovaná štúdia fázy III. Lancet Oncol. 2009;10:25–34.
8. Shi Z, Song T, Wan Y, Xie J, Yan Y, Shi K, Du Y, Shang L. Systematický prehľad a metaanalýza tradičných hmyzích čínskych liekov kombinovaná chemoterapia pre nechirurgickú terapiu hepatocelulárneho karcinómu. Sci Rep.2017;7:4355.
9. Yang Z, Liao X, Lu Y, Xu Q, Tang B, Chen X, Yu Y. Prídavná terapia s tradičnou čínskou medicínou zlepšuje výsledky a znižuje nežiaduce udalosti pri hepatocelulárnom karcinóme: metaanalýza randomizovaných kontrolovaných štúdií. Evid Based Complement Alternat Med. 2017;2017:3428253.
10. Lin LW, Hsieh MT, Tsai FH, Wang WH, Wu ČR. Antinociceptívna a protizápalová aktivita spôsobená Cistanche deserticola u hlodavcov. J Ethnopharmacol. 2002;83:177–82.
11. Wu ČR, Lin HC, Su MH. Reverzia vodnými extraktmi zCistanche tubulosaz behaviorálnych deficitov v modeli potkanov podobných Alzheimerovej chorobe: význam pre ukladanie amyloidu a funkciu centrálneho neurotransmitera. BMC Complement Altern Med. 2014;14:202.
12. Jiang Y, Tu PF. Analýza chemických zložiek v druhoch Cistanche. JChromatogr A. 2009;1216:1970–9.
13. Morikawa T, Pan Y, Ninomiya K, Imura K, Matsuda H, Yoshikawa M, Yuan D, Muraoka O. Acylované fenyletanoidové oligoglykozidy s hepatoprotektívnou aktivitou z púštnej rastlinyCistanche tubulosa.Bioorg Med Chem. 2010; 18:1882–90.
14. Nan ZD, Zeng KW, Shi SP, Zhao MB, Jiang Y, Tu PF.Fenyletanoidové glykozidys protizápalovými aktivitami zo stoniek Cistanche deserticola kultivovaných v púšti Tarim. Fitoterapia.2013;89:167–74.
15. Deng M, Zhao J, Tu P, Jiang Y, Li Z, Wang Y. Echinakozid obnovuje neurónové bunky SHSY5Y z TNF-indukovanejapoptóza. Eur J Pharmacol. 2004;505:11–8.
16. Li J, Li J, Aipire A, Gao L, Huo S, Luo J, Zhang F.Fenyletanoidové glykozidyodCistanche tubulosainhibuje rast buniek B16-F10 in vitro aj in vivo indukciouapoptózacez mitochondriálne závislú dráhu. J Cancer. 2016;7:1877–87.
17. Shang HS, Chang CH, Chou YR, Yeh MY, Au MK, Lu HF, Chu YL, Chou HM, Chou HC, Shih YL a kol. Kurkumín spôsobuje poškodenie DNA a ovplyvňuje súvisiacu expresiu proteínov v HeLa ľudských rakovinových bunkách krčka maternice. Oncol Rep. 2016;36:2207–15.
18. Wang R, Zhang Q, Peng X, Zhou C, Zhong Y, Chen X, Qiu Y, Jin M, Gong M, Kong D. Stellettin B vyvoláva zastavenie G1,apoptózaa autofágia v ľudských bunkách nemalobunkového karcinómu pľúc A549 prostredníctvom blokovania dráhy PI3K/Akt/mTOR. Sci Rep. 2016;6:27071.
19. Sinha K, Das J, Pal PB, Sil PC. Oxidačný stres: mitochondriálne závislé a mitochondriálne nezávislé dráhyapoptóza. Arch Toxicol. 2013; 87:1157-80.
20. Zhang YS, Shen Q, Li J. Tradičná čínska medicína zameraná na apoptotické mechanizmy liečby rakoviny pažeráka. Acta Pharmacol Sin. 2016; 37:295-302.
21. Chong ZZ, Lin SH, Li F, Maiese K. Inhibítor sirtuínu nikotínamid zvyšuje prežitie neuronálnych buniek počas akútneho anoxického poškodenia prostredníctvom AKT, BAD, PARP a "antiapoptotických" dráh spojených s mitochondriami. Curr Neurovasc Res. 2005;2:271–85.
22. Hu B, Wang SS, Du Q. Tradičná čínska medicína na prevenciu a liečbu hepatokarcinómu: od lavičky po posteľ. World J Hepatol. 2015;7:1209–32.
23. Hu B, An HM, Wang SS, Chen JJ, Xu L. Preventívne a terapeutické účinky čínskych bylinných zlúčenín proti hepatocelulárnemu karcinómu. Molekuly. 2016;21:142.
24. Xu H, Zhao X, Liu X, Xu P, Zhang K, Lin X. Protinádorové účinky tradičnej čínskej medicíny zamerané na bunkovú apoptotickú dráhu. Drug Des Devel Ther. 2015;9:2735–44.
25. Li-Weber M. Zacielenieapoptózacesty pri rakovine čínskou medicínou. Cancer Lett. 2013;332:304–12.
26. Xu G, Shi Y.Apoptózasignálnych dráh a homeostázy lymfocytov. Cell Res. 2007;17:759–71.
27. Tait SW, Green DR. Mitochondrie a bunková smrť: permeabilizácia vonkajšej membrány a ďalej. Nat Rev Mol Cell Biol. 2010;11:621–32.
28. Galluzzi L, Kepp O, Kroemer G. Mitochondrie: hlavné regulátory signalizácie nebezpečenstva. Nat Rev Mol Cell Biol. 2012;13:780–8.
29. Martinou JC, Youle RJ. Mitochondrie vapoptóza: Členovia rodiny Bcl{0}} a mitochondriálna dynamika. Dev Cell. 2011;21:92–101.
